(膽汁酸的主要種類,王旋成 2023)(膽汁酸的肝腸循環(huán) 來自網(wǎng)絡(luò))
導(dǎo) 讀:膽汁酸(Bile Acids, BAs)不僅是脂質(zhì)消化吸收的關(guān)鍵分子,近年來還被發(fā)現(xiàn)作為信號(hào)分子通過核受體(如FXR)和膜受體(如TGR5)調(diào)控宿主糖脂代謝、免疫應(yīng)答及腸道微生物互作。文章綜述了膽汁酸通過受體和非受體途徑調(diào)控糖脂代謝的機(jī)制,以及與激素分泌和腸道微生物的協(xié)同作用,為動(dòng)物營養(yǎng)代謝調(diào)控提供理論依據(jù)。
1. 膽汁酸生理
合成與分類 初級(jí)膽汁酸(PBA):在肝臟由膽固醇合成,與甘氨酸或牛磺酸結(jié)合形成結(jié)合型膽汁酸。次級(jí)膽汁酸(SBA):由腸道微生物對(duì)初級(jí)膽汁酸脫羥基化生成。
肝腸循環(huán) 約95%的膽汁酸通過肝腸循環(huán)重吸收,剩余5%經(jīng)腸道菌群代謝或排出。
功 能 傳統(tǒng)功能:乳化脂質(zhì),促進(jìn)吸收。新興功能:調(diào)控代謝、激素分泌及免疫。
1.1 非受體介導(dǎo)作用
脂質(zhì)乳化:通過膠束形成增強(qiáng)脂質(zhì)水解酶活性。
酶活性調(diào)節(jié):如次級(jí)膽汁酸DCA激活NAPE-PLD,促進(jìn)GLP-1分泌。
2.2 受體介導(dǎo)作用
核受體FXR:激活后誘導(dǎo)SHP表達(dá),抑制脂質(zhì)合成基因(SREBP-1c)和糖異生酶活性。促進(jìn)FGF15/19分泌,抑制肝臟糖異生并促進(jìn)糖原合成。改善胰島素敏感性和能量代謝,但過度激活可能加重代謝紊亂。
膜受體TGR5:激活后通過cAMP信號(hào)通路刺激GLP-1分泌,增強(qiáng)胰島素釋放。促進(jìn)甲狀腺激素(T3)生成,增加能量消耗。
(膽汁酸-微生物軸通過FXR與TGR5影響宿主代謝的機(jī)制,Wahlstr?mA 2016)
2. 膽汁酸與激素分泌
胰島素敏感性:12α-羥基化膽汁酸(如CA)通過激活FXR生成神經(jīng)酰胺,抑制PPARα-FGF21信號(hào),加重胰島素抵抗。敲除Cyp8b1(調(diào)控12α-羥基化膽汁酸合成)可改善胰島素敏感性和糖耐量。
GLP-1分泌:TGR5激活直接刺激腸道L細(xì)胞分泌GLP-1。FXR抑制GLP-1前體生成,但腸道菌群調(diào)控可間接增強(qiáng)GLP-1分泌。
FGF15/19與FGF21:FGF15/19抑制肝臟糖異生,促進(jìn)糖原合成;FGF21增強(qiáng)脂肪酸氧化,改善胰島素敏感性。
3. 膽汁酸與腸道微生物互作
微生物對(duì)膽汁酸的修飾:腸道菌群通過膽鹽水解酶將結(jié)合型膽汁酸轉(zhuǎn)化為游離型,并生成次級(jí)膽汁酸(如LCA)。菌群失調(diào)導(dǎo)致膽汁酸譜改變,與代謝疾病(肥胖、糖尿病)相關(guān)。
膽汁酸調(diào)控菌群:特定膽汁酸(如UDCA)通過增加非12α-羥基化膽汁酸比例,改善代謝穩(wěn)態(tài)。抗生素處理或菌群移植可重塑膽汁酸譜,影響FXR/TGR5信號(hào)通路。
代謝軸調(diào)控:膽汁酸-微生物軸通過FXR和TGR5調(diào)節(jié)宿主能量代謝、炎癥反應(yīng)及脂肪褐變。
(膽汁酸介導(dǎo)的腸道屏障功能調(diào)節(jié)Larabi AB,et al.2023 )
4. 未來研究方向
動(dòng)態(tài)膽汁酸譜分析:探究不同生理狀態(tài)(疾病、應(yīng)激)下膽汁酸譜的變化及其代謝調(diào)控機(jī)制。
組學(xué)技術(shù)應(yīng)用:結(jié)合代謝組學(xué)與宏基因組學(xué),解析膽汁酸-微生物互作網(wǎng)絡(luò)。
干預(yù)策略開發(fā):通過益生菌、外源膽汁酸或飼糧調(diào)控,改善畜禽代謝健康。
矛盾機(jī)制解析:明確FXR激活/抑制在代謝調(diào)控中的雙刃劍作用及菌群依賴性。
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